JP3121825B2 - ホログラフィック表示装置 - Google Patents
ホログラフィック表示装置Info
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- JP3121825B2 JP3121825B2 JP02113535A JP11353590A JP3121825B2 JP 3121825 B2 JP3121825 B2 JP 3121825B2 JP 02113535 A JP02113535 A JP 02113535A JP 11353590 A JP11353590 A JP 11353590A JP 3121825 B2 JP3121825 B2 JP 3121825B2
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- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
- B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
- B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
- B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
- B32B17/10009—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets
- B32B17/10036—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets comprising two outer glass sheets
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- Holo Graphy (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は自動車用のヘッドアップディスプレイ、ショ
ーウィンドゥのディスプレイ等、各種の表示用として応
用可能なホログラフィック表示装置に関する。
ーウィンドゥのディスプレイ等、各種の表示用として応
用可能なホログラフィック表示装置に関する。
[従来の技術] 近年、装置レイアウトの自由度が大きい、波長選択性
が高い、レンズ特性の付与が可能である等の理由により
ホログラムを利用したヘッドアップディスプレイが注目
されるようになり、種々の提案がされている(特開昭62
−94816号、特開昭64−4441など)。
が高い、レンズ特性の付与が可能である等の理由により
ホログラムを利用したヘッドアップディスプレイが注目
されるようになり、種々の提案がされている(特開昭62
−94816号、特開昭64−4441など)。
しかしながら、従来のホログラムを利用したヘッドア
ップディスプレイは車内の運転者等に表示情報を視認さ
せるには好都合であるが、車外の車(対向車等)に乗車
している人や歩行者などからは、太陽光などの外光がホ
ログラムで可視光として回折され、特に570nm(黄色)
〜780nm(赤色)が回折されると、ぎらぎらとした不快
な色として視認され、違和感を与え、好ましいものでは
なかった。
ップディスプレイは車内の運転者等に表示情報を視認さ
せるには好都合であるが、車外の車(対向車等)に乗車
している人や歩行者などからは、太陽光などの外光がホ
ログラムで可視光として回折され、特に570nm(黄色)
〜780nm(赤色)が回折されると、ぎらぎらとした不快
な色として視認され、違和感を与え、好ましいものでは
なかった。
[発明の目的] 本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、
外光による不快な回折光を所定範囲から逃がし、視認性
を向上させたホログラフィック表示装置を提供すること
を目的とする。
外光による不快な回折光を所定範囲から逃がし、視認性
を向上させたホログラフィック表示装置を提供すること
を目的とする。
[問題点を解決するための手段] 本発明の表示装置は、第1の反射型ホログラムに再生
用光源から表示情報を投射して該反射型ホログラムの回
折により人の目に表示情報を視認させるようにしたホロ
グラフィック表示装置において、該ホログラフィック表
示装置は、再生用光源の投射面と反対側から外光が入射
する位置に設けられるものであり、第1の反射型ホログ
ラムの再生光学特性により求められる570〜780nmの波長
の外光が第1の反射型ホログラムにより回折される角度
範囲θと異なる角度範囲θへ外光を回折するように、第
1の反射型ホログラムの再生光学特性に対応した露光条
件で露光された第2の反射型ホログラムを、第1の反射
型ホログラムの外光側に直接あるいは中間膜を介して積
層することにより、不快色として回折する外光の角度範
囲θを第2の反射型ホログラムで調整したことを特徴と
する。
用光源から表示情報を投射して該反射型ホログラムの回
折により人の目に表示情報を視認させるようにしたホロ
グラフィック表示装置において、該ホログラフィック表
示装置は、再生用光源の投射面と反対側から外光が入射
する位置に設けられるものであり、第1の反射型ホログ
ラムの再生光学特性により求められる570〜780nmの波長
の外光が第1の反射型ホログラムにより回折される角度
範囲θと異なる角度範囲θへ外光を回折するように、第
1の反射型ホログラムの再生光学特性に対応した露光条
件で露光された第2の反射型ホログラムを、第1の反射
型ホログラムの外光側に直接あるいは中間膜を介して積
層することにより、不快色として回折する外光の角度範
囲θを第2の反射型ホログラムで調整したことを特徴と
する。
また、第1の反射型ホログラムは、入射する外光の57
0〜780nmの波長の光を、水平方向を0度として、0度か
ら上方40度の角度範囲θに回折されるように露光されて
おり、第2の反射型ホログラムを第1の反射型ホログラ
ムの室外側に直接あるいは中間膜を介して積層し、第2
の反射型ホログラムにより該外光の回折角度範囲θの中
心が40度を超えるようにすることにより、本発明の表示
装置は、自動車のヘッドアップディスプレイとして好適
に用いられる。
0〜780nmの波長の光を、水平方向を0度として、0度か
ら上方40度の角度範囲θに回折されるように露光されて
おり、第2の反射型ホログラムを第1の反射型ホログラ
ムの室外側に直接あるいは中間膜を介して積層し、第2
の反射型ホログラムにより該外光の回折角度範囲θの中
心が40度を超えるようにすることにより、本発明の表示
装置は、自動車のヘッドアップディスプレイとして好適
に用いられる。
[作用] 実施例で示すような第1の反射型ホログラムを車両に
実装すると、外光が第1の反射型ホログラムによって第
3図(a)、第4図(a)の再生光学特性図にに示すよ
うに回折される。ここでθは道路面に平行な水平面Hを
基準にして表わした角度である。所定範囲を例えばθで
表わして0゜〜40゜の範囲とすると570nm(黄色)〜780
nm(赤色)の波長のぎらきらとした不快な光が回折され
る。そこで本発明では、この所定範囲に第1の反射型ホ
ログラムが570nm(黄色)〜780nm(赤色)の波長のぎら
きらとした不快な光を回折する入射光に対して、570nm
(黄色)〜780(赤色)の光が所定範囲には回折しない
第2の反射型ホログラムを第1の反射型ホログラムの外
光側に積層することにより、第1の反射型ホログラムに
よって得られる表示情報に影響を与えないだけでなく、
所定範囲には不快な570〜780nmの光を回折させないよう
にするものである。
実装すると、外光が第1の反射型ホログラムによって第
3図(a)、第4図(a)の再生光学特性図にに示すよ
うに回折される。ここでθは道路面に平行な水平面Hを
基準にして表わした角度である。所定範囲を例えばθで
表わして0゜〜40゜の範囲とすると570nm(黄色)〜780
nm(赤色)の波長のぎらきらとした不快な光が回折され
る。そこで本発明では、この所定範囲に第1の反射型ホ
ログラムが570nm(黄色)〜780nm(赤色)の波長のぎら
きらとした不快な光を回折する入射光に対して、570nm
(黄色)〜780(赤色)の光が所定範囲には回折しない
第2の反射型ホログラムを第1の反射型ホログラムの外
光側に積層することにより、第1の反射型ホログラムに
よって得られる表示情報に影響を与えないだけでなく、
所定範囲には不快な570〜780nmの光を回折させないよう
にするものである。
なお、所定範囲は任意に決めればよいが、車両用の場
合には対向する車、歩行者などへの影響を考慮して、道
路面を基準に、θは0゜〜40゜の範囲などにすればよ
い。
合には対向する車、歩行者などへの影響を考慮して、道
路面を基準に、θは0゜〜40゜の範囲などにすればよ
い。
また、建築用の窓ガラスに装着する場合には、反射型
ホログラムの設置場所における窓ガラス面に対する法線
を基準にして適宜選択すればよい。
ホログラムの設置場所における窓ガラス面に対する法線
を基準にして適宜選択すればよい。
[実施例] 以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
第1図は本発明のホログラフィック表示装置を自動車
の前部窓ガラスにヘッドアップディスプレイとして応用
した例を示す要部概略図、第2図は本発明の第1と第2
の反射型ホログラムシートの作製時の光学系を示す図、
第3図の(a)、(b)はそれぞれ、実施例1における
第1の反射型ホログラムと第2の反射型ホログラムの再
生光学特性図、第4図の(a)、(b)はそれぞれ、実
施例2における第1の反射型ホログラムと第2の反射型
ホログラムの再生光学特性図、第4図は再生時の光経路
図である。
の前部窓ガラスにヘッドアップディスプレイとして応用
した例を示す要部概略図、第2図は本発明の第1と第2
の反射型ホログラムシートの作製時の光学系を示す図、
第3図の(a)、(b)はそれぞれ、実施例1における
第1の反射型ホログラムと第2の反射型ホログラムの再
生光学特性図、第4図の(a)、(b)はそれぞれ、実
施例2における第1の反射型ホログラムと第2の反射型
ホログラムの再生光学特性図、第4図は再生時の光経路
図である。
実施例1 第1図に示すように、ヘッドアップディスプレイとし
て自動車の前部窓ガラスに装着し、緑色で再生する例で
説明する。
て自動車の前部窓ガラスに装着し、緑色で再生する例で
説明する。
2枚の板ガラス1、1′をポリビニールブチラールな
どの中間膜2で接着し、中間膜2と板ガラス1′の間
に、後述する方法で作製した第1の反射型ホログラム3
と第2の反射型ホログラム4の積層体をコンバイナーと
して封じこみ、蛍光表示管などの再生用光源5から投射
される表示情報を第1の反射型ホログラム3で回折させ
運転者の目6に視認させるものである。
どの中間膜2で接着し、中間膜2と板ガラス1′の間
に、後述する方法で作製した第1の反射型ホログラム3
と第2の反射型ホログラム4の積層体をコンバイナーと
して封じこみ、蛍光表示管などの再生用光源5から投射
される表示情報を第1の反射型ホログラム3で回折させ
運転者の目6に視認させるものである。
(反射型ホログラムシートの作製) ポリエステルフィルム上に、例えば重クロム酸ゼラチ
ンなどを感材として塗布、乾燥させたホログラム原板7
を第2図に示すよな光学系により露光させる。
ンなどを感材として塗布、乾燥させたホログラム原板7
を第2図に示すよな光学系により露光させる。
アルゴンレーザー発信器8から発信さるレーザー光を
ビームスプリッター9で2分割し、一方は反射鏡10、凸
レンズ11を介して球面波として、他方は反射鏡12、凸レ
ンズ13を介して球面波としてホログラム原板7に照射し
て、その後通常の方法により現像して反射型ホログラム
シート3、4を作製する。なお、第1の反射型ホログラ
ムについて、レーザー光の波長(レーザー発振器)、ホ
ログラム原板7に対する2方向からのレーザー光の入射
角は、再生時の条件(光源と人の目の配置、光源の種
類)および感光材の厚み変化等を考慮して、Braggの式
により決定され、第2の反射型ホログラムについては第
1の反射型ホログラムが所定範囲に不快色として回折す
る外光が入射したときに、所定範囲外に回折するように
露光条件が決定される。
ビームスプリッター9で2分割し、一方は反射鏡10、凸
レンズ11を介して球面波として、他方は反射鏡12、凸レ
ンズ13を介して球面波としてホログラム原板7に照射し
て、その後通常の方法により現像して反射型ホログラム
シート3、4を作製する。なお、第1の反射型ホログラ
ムについて、レーザー光の波長(レーザー発振器)、ホ
ログラム原板7に対する2方向からのレーザー光の入射
角は、再生時の条件(光源と人の目の配置、光源の種
類)および感光材の厚み変化等を考慮して、Braggの式
により決定され、第2の反射型ホログラムについては第
1の反射型ホログラムが所定範囲に不快色として回折す
る外光が入射したときに、所定範囲外に回折するように
露光条件が決定される。
本実施例では、第1の反射型ホログラム3は緑色表示
と再生条件から露光条件を決め、第2の反射型ホログラ
ムは、このときの第1の反射型ホログラムの再生光学特
性から、所定範囲θの中心角度θ/2、例えば、40/2=20
゜に回折する外光600nmの入射角をBraggの式により求
め、この回折光が所定範囲外、例えば60゜の方向に回折
するように、露光条件を決定する。すのわち、第1の反
射型ホログラムと第2の反射型ホログラムをそれぞれ、
レーザー光源については発振波長が488nmのアルゴンレ
ーザー、凸レンズ11からの入射角については22.5゜と25
゜、凸レンズ13からの入射角については38゜と8゜なる
条件で露光した。
と再生条件から露光条件を決め、第2の反射型ホログラ
ムは、このときの第1の反射型ホログラムの再生光学特
性から、所定範囲θの中心角度θ/2、例えば、40/2=20
゜に回折する外光600nmの入射角をBraggの式により求
め、この回折光が所定範囲外、例えば60゜の方向に回折
するように、露光条件を決定する。すのわち、第1の反
射型ホログラムと第2の反射型ホログラムをそれぞれ、
レーザー光源については発振波長が488nmのアルゴンレ
ーザー、凸レンズ11からの入射角については22.5゜と25
゜、凸レンズ13からの入射角については38゜と8゜なる
条件で露光した。
(ホログラフィック表示装置の再生) このようにして得られた第1の反射型ホログラムシー
ト3と第2の反射型ホログラム4の外光に対する再生光
学特性は、それぞれ、第3図の(a)、(b)に示すよ
うになり、第1の反射型ホログラムのみでは前述のよう
に不快な波長の光が回折されるが、第2の反射型ホログ
ラムを積層して自動車の前部窓ガラスに装着すると、第
5図に示すように、第1の反射型ホログラムが所定範囲
に575〜780nmの光を回折する外光、例えば入射光S1はS2
として所定範囲外に回折され、所定範囲のθが0゜〜40
゜の範囲には570nm(黄緑色)〜475nm(青色)の色が回
折されるので、不快感がなくなり目立たなくなった。こ
の場合575〜780nmの光の一部が第2の反射型ホログラム
4を透過して第1の反射型ホログラム3に入射して、S3
として回折されるが第2の反射型ホログラムの回折効率
を高い値、例えば95%以上にしておけば無視することが
できる。
ト3と第2の反射型ホログラム4の外光に対する再生光
学特性は、それぞれ、第3図の(a)、(b)に示すよ
うになり、第1の反射型ホログラムのみでは前述のよう
に不快な波長の光が回折されるが、第2の反射型ホログ
ラムを積層して自動車の前部窓ガラスに装着すると、第
5図に示すように、第1の反射型ホログラムが所定範囲
に575〜780nmの光を回折する外光、例えば入射光S1はS2
として所定範囲外に回折され、所定範囲のθが0゜〜40
゜の範囲には570nm(黄緑色)〜475nm(青色)の色が回
折されるので、不快感がなくなり目立たなくなった。こ
の場合575〜780nmの光の一部が第2の反射型ホログラム
4を透過して第1の反射型ホログラム3に入射して、S3
として回折されるが第2の反射型ホログラムの回折効率
を高い値、例えば95%以上にしておけば無視することが
できる。
一方、再生用光源5からの波長545nm(緑色)の表示
情報C1はほとんど第1の反射型ホログラムでC2としてほ
とんど回折され運転者の目6に到り良好に視認すること
ができた。
情報C1はほとんど第1の反射型ホログラムでC2としてほ
とんど回折され運転者の目6に到り良好に視認すること
ができた。
実施例2 実施例1において、表示情報を赤色で再生する場合に
ついて説明する。
ついて説明する。
第1の反射型ホログラムと第2の反射型ホログラムを
それぞれ、レーザー光源については発振波長514.5nmの
アルゴンレーザー、凸レンズ11からの入射角については
38.5゜と52゜、凸レンズ13からの入射角については58゜
と23.5゜なる条件で露光した。
それぞれ、レーザー光源については発振波長514.5nmの
アルゴンレーザー、凸レンズ11からの入射角については
38.5゜と52゜、凸レンズ13からの入射角については58゜
と23.5゜なる条件で露光した。
このようにして得られた第1の反射型ホログラムシー
ト3と第2の反射型ホログラム4の外光に対する再生光
学特性はそれぞれ、第4図の(a)、(b)に示すよう
になり、第1の反射型ホログラムのみでは前述のように
不快な波長の光が回折されるが、第2の反射型ホログラ
ム4を積層して自動車の前部窓ガラスに装着すると、θ
が40゜〜25゜の範囲には620nm(赤色)〜570nm(緑色)
の光が回折され、一部不快色が回折されるようにみえる
が実際にはこのときの外光の入射角がθで115゜以上と
なるので、ほとんど問題にならない。
ト3と第2の反射型ホログラム4の外光に対する再生光
学特性はそれぞれ、第4図の(a)、(b)に示すよう
になり、第1の反射型ホログラムのみでは前述のように
不快な波長の光が回折されるが、第2の反射型ホログラ
ム4を積層して自動車の前部窓ガラスに装着すると、θ
が40゜〜25゜の範囲には620nm(赤色)〜570nm(緑色)
の光が回折され、一部不快色が回折されるようにみえる
が実際にはこのときの外光の入射角がθで115゜以上と
なるので、ほとんど問題にならない。
ただ、窓ガラスの取付け角度を変化させて、不快色が
目立つような場合には実施例1で示した第2の反射型ホ
ログラムを作製したときと同様の方法により得られる第
3の反射型ホログラムをさらに積層すればよい。
目立つような場合には実施例1で示した第2の反射型ホ
ログラムを作製したときと同様の方法により得られる第
3の反射型ホログラムをさらに積層すればよい。
一方、再生用光源からの波長610nm(赤色)の表示情
報はほとんど第1の反射型ホログラムでほとんど回折さ
れ運転者の目6に到り良好に視認することができた。
報はほとんど第1の反射型ホログラムでほとんど回折さ
れ運転者の目6に到り良好に視認することができた。
以上、好適な実施例により説明したが、本発明はこれ
ら限定されるものではなく、種々の応用が可能である。
ら限定されるものではなく、種々の応用が可能である。
第1の反射型ホログラムと第2の反射型ホログラムの
積層については、実施例ではいずれも直接積層する場合
で説明したが、第1の反射型ホログラムを車内側板ガラ
スの合わせ面側に、第2の反射型ホログラムを車外側板
ガラスの合わせ面側にそれぞれ接着してポリビニールブ
チラールなどの中間膜を介して積層してもよい。
積層については、実施例ではいずれも直接積層する場合
で説明したが、第1の反射型ホログラムを車内側板ガラ
スの合わせ面側に、第2の反射型ホログラムを車外側板
ガラスの合わせ面側にそれぞれ接着してポリビニールブ
チラールなどの中間膜を介して積層してもよい。
感光材について、重クロム酸ゼラチン以外にもハロゲ
ン化銀感光材、各種のフォトポリマー、フォトレジスト
など適宜選択して用いればよい。
ン化銀感光材、各種のフォトポリマー、フォトレジスト
など適宜選択して用いればよい。
また、ホログラムシートは一般的に湿気を吸うと劣化
するので、合わせガラスにおいて、中間膜と板ガラスの
間に挟持する以外にも、2枚の中間膜の間に挟持する方
法も好適である。さらに表面に保護膜を被覆すれば単板
ガラスに設けることもできる。
するので、合わせガラスにおいて、中間膜と板ガラスの
間に挟持する以外にも、2枚の中間膜の間に挟持する方
法も好適である。さらに表面に保護膜を被覆すれば単板
ガラスに設けることもできる。
また、本発明の表示装置はヘッドアップディスプレイ
以外にも、建築物の窓、間仕切り等に応用することもで
きる。
以外にも、建築物の窓、間仕切り等に応用することもで
きる。
[発明の効果] 本発明のホログラフィック表示装置は、第1の反射型
ホログラム(表示用ホログラム)に第2の反射型ホログ
ラムを積層することにより、太陽光などの外光がホログ
ラムで可視光として回折され、570nm(黄色)〜780nm
(赤色)の光がぎらぎらとした不快な色として所定範囲
に回折されるのを防ぎ、その結果、違和感を与えず視認
性を向上させるものである。
ホログラム(表示用ホログラム)に第2の反射型ホログ
ラムを積層することにより、太陽光などの外光がホログ
ラムで可視光として回折され、570nm(黄色)〜780nm
(赤色)の光がぎらぎらとした不快な色として所定範囲
に回折されるのを防ぎ、その結果、違和感を与えず視認
性を向上させるものである。
第1図は本発明のホログラフィック表示装置を自動車の
前部窓ガラスにヘッドアップディスプレイとして応用し
た例を示す要部概略図、第2図は本発明の第1と第2の
反射型ホログラムシートの作製時の光学系を示す図、第
3図の(a)、(b)はそれぞれ、実施例1における第
1の反射型ホログラムと第2の反射型ホログラムの再生
光学特性図、第4図の(a)、(b)はそれぞれ、実施
例2における第1の反射型ホログラムと第2の反射型ホ
ログラムの再生光学特性図、第5図は再生時の光経路図
である。 1、1′……板ガラス 2……中間膜 3……第1の反射型ホログラム 4……第2の反射型ホログラム 5……再生用光源 6……目 7……ホログラム原板
前部窓ガラスにヘッドアップディスプレイとして応用し
た例を示す要部概略図、第2図は本発明の第1と第2の
反射型ホログラムシートの作製時の光学系を示す図、第
3図の(a)、(b)はそれぞれ、実施例1における第
1の反射型ホログラムと第2の反射型ホログラムの再生
光学特性図、第4図の(a)、(b)はそれぞれ、実施
例2における第1の反射型ホログラムと第2の反射型ホ
ログラムの再生光学特性図、第5図は再生時の光経路図
である。 1、1′……板ガラス 2……中間膜 3……第1の反射型ホログラム 4……第2の反射型ホログラム 5……再生用光源 6……目 7……ホログラム原板
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−227823(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03H 1/22 G02B 5/32 G02B 27/02
Claims (2)
- 【請求項1】第1の反射型ホログラムに再生用光源から
表示情報を投射して該反射型ホログラムの回折により人
の目に表示情報を視認させるようにしたホログラフィッ
ク表示装置において、該ホログラフィック表示装置は、
再生用光源の投射面と反対側から外光が入射する位置に
設けられるものであり、第1の反射型ホログラムの再生
光学特性により求められる570〜780nmの波長の外光が第
1の反射型ホログラムにより回折される角度範囲θと異
なる角度範囲θへ外光を回折するように、第1の反射型
ホログラムの再生光学特性に対応した露光条件で露光さ
れた第2の反射型ホログラムを、第1の反射型ホログラ
ムの外光側に直接あるいは中間膜を介して積層すること
により、不快色として回折する外光の角度範囲θを第2
の反射型ホログラムで調整したことを特徴とするホログ
ラフィック表示装置。 - 【請求項2】第1の反射型ホログラムは、入射する外光
の570〜780nmの波長の光を、水平方向を0度として、0
度から上方40度の角度範囲θに回折されるように露光さ
れており、第2の反射型ホログラムを第1の反射型ホロ
グラムの室外側に直接あるいは中間膜を介して積層し、
第2の反射型ホログラムにより該外光の回折角度範囲θ
の中心が40度を超えるようになされていることを特徴と
する、自動車のヘッドアップディスプレイとして用いら
れる、請求項1記載の表示装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02113535A JP3121825B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | ホログラフィック表示装置 |
US07/692,379 US5153751A (en) | 1990-04-27 | 1991-04-26 | Holographic display element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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